New Products & Service 시뮬레이션
VR-NEXT 렌더링 엔진:PBR대응
재질이아 빛 등 실제적이고 물리적인 특성을 지닌 3D 모델 렌더링 엔진

 PBR
물리 베이스 렌더링(PBR)이란, 재질이나 빛 등 리얼하고 물리적인 특성을 가지는 3 D모델의 렌더링을 위한 새로운 방법입니다.물리적인 특성을 이용하는 것으로, 재질을 정의하기 쉽고, 또 렌더링한 화상은 보다 리얼하게 재현할 수 있습니다.재질을 물리적으로 정의함으로써 색이나 빛의 반사에 관한 정보를 얻을 수 있고, 보다 적은 폴리곤으로 모델 형상을 재현할 수 있습니다.마지막으로, 렌더링 한 화상은 보다 사실적이지만, 스피드나 사용 메모리등의 퍼포먼스는 저하하는 일은 없습니다.
 역사
원래는, 2003년 미츠비시 전기의 연구 거점의 하나 MERL에 의해서 발표되어 그 기술은 영화 업계(디즈니등)나 2012년부터는 게임 스튜디오(Epic Games사의 Unreal 엔진등 )에 의해서 넓게 전개되어 왔습니다.

지금은 영화나 게임용의 3D 그래픽스의 렌더링을 실시할 때에 잘 선택되는 기술이 되어 있어 사실적인 3 D그래픽을 사용하는 가상적인 영화나 게임도 이 기술을 사용하고 있습니다.

따라서, 당사가 그 기술을 향후의 VR소프트웨어로 대응해 나가게 될 것입니다.
 소재
복수의 머티리얼 모델(금속, 반사재, 유리)에 대응하고 있습니다.예를 들어 금속모델에서는 3개의 파라미터(색, 금속특성, 거칠음)로 모든 질감을 설정 가능합니다.모든 모델에 있어서, 물리적으로 정량화할 수 있는 파라미터에 대응해 실제로 계측 가능한 값이 됩니다.
 고다이내믹 레인지
빛의 반사를 실제의 물리량으로 계산해, RGB변환을 HDR로 톤 매핑의 설정에 의해서 보이는 휘도의 범위를 결정합니다.그래서 자연스럽게 느끼는 빛을 실현하는 것이 가능합니다.
 광원 환경 지도
점광원과 지향성 라이트 뿐만이 아니라, 환경 맵을 광원으로서 이용하거나 소재 설정에 의해서 물체의 표면이 미러가 되거나 하는 것으로, 전체적으로 다방면으로부터의 자연스러운 광반사를 실현할 수 있습니다.
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
렌더링 타임
처리의 번잡함을 없애, 적은 파라미터로 모든 표현을 할 수 있기 때문에, 종래의 렌더링 수법보다 빠른 시간에 렌더링이 가능합니다.GPU의 힘을 발휘시켜, 고성능의 표시 기능을 실현할 수 있습니다.
 glTF 대응
2017년 6월에 발매된 glTF2.0의 원어민 대응에 의해, PBR 데이터의 높은 호환성을 보증하고 있습니다.또, 3 D데이터 보존의 경량화, 읽기 시간의 단축에도 연결되고 있습니다.
 PBR 효과
여러가지 애플리케이션에 대해 PRB는 큰 효과를 발휘합니다.다음과 같은 사례를 생각할 수 있습니다.
  • VR시뮬레이션에서는 유저에게 몰입감, 리얼감을 준다.
  • 머신 러닝의 분야에서 교습 데이터의 자동 생성에 최적인 렌더링 기법
  • CAD/CG분야에선 실시간 렌더링이 최종 렌더링 결과에 가깝기 때문에 작업 효율의 개선으로 이어진다
 비불편/불편 렌더링
3D 모델의 재질과 광원의 물리적인 정의 후에, 모델의 반사광에 대해 계산을 해, 렌더링 됩니다.이러한 계산은 리얼타임에 GPU상에 실시할 수 있습니다만, 리얼타임에(30 또는 60 FPS) 계속 렌더링 하는 경우에는 복수의 근사치가 작성됩니다.

이 종류의 렌더러는 실시간 또는 "비불편" 렌더러로 불리며, 게임이나 VR-Next에서 사용되고 있습니다.리 얼타임으로 렌더링이 필요하지 않은 경우는, 근사치가 없어도 완전히 같은 씬이 렌더링 가능합니다.이 경우, 렌더링의 프로세스는 "불편 렌더링"이라고 불려 확실한 품질에 이를 때까지, 쇼트 컷 없이, 모델이 완전하게 렌더링 되는 것을 의미합니다.이 종류의 렌더는 영화나 CM, 건축가의 시공 사례의 소개 등에 사용됩니다.

당사에서는 주로 실시간 렌더링에 초점을 맞추고 있습니다만, 불편 렌더링 조사도 실시하고 있어 장래 슈퍼콘 클라우드 서비스의 한 라인업으로서 제공할 수 있는 가능성이 있습니다.결과, 같은 모델을 리얼타임에서도 사실적인 비디오라도 양쪽에서 사용할 수 있게 됩니다.
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
Model courtesy of Karol Miklas (sketchfab.com/karolmiklas)
& Sketchfab's user Serjogasan. CC BY 4.0.
(https://sketchfab.com/Serjogasan)
(Up&Coming '19 신년호게재)
戻る
Up&Coming

FORUM8